Rust DICOM传输语法解析库：dicom-transfer-syntax-registry

介绍

dicom-transfer-syntax-registry 是一个专门用于处理 DICOM（医学数字成像和通信）传输语法的 Rust 库。它提供了对 DICOM 数据的高效编解码和格式转换支持，是处理医学影像数据的理想工具。

该库主要功能包括：

• 支持多种 DICOM 传输语法的注册和管理
• 提供高效的编解码实现
• 支持 DICOM 数据格式转换
• 适用于医学影像处理应用

安装

在 Cargo.toml 中添加依赖：

[dependencies]
dicom-transfer-syntax-registry = "0.1"

基本使用方法

1. 注册传输语法

use dicom_transfer_syntax_registry::TransferSyntaxRegistry;
use dicom_encoding::transfer_syntax::TransferSyntax;

fn main() {
    let mut registry = TransferSyntaxRegistry::new();
    
    // 注册一个传输语法
    let ts = TransferSyntax::new("1.2.840.10008.1.2", "Little Endian Explicit");
    registry.register(ts);
    
    // 检查是否已注册
    assert!(registry.contains("1.2.840.10008.1.2"));
}

2. 编解码 DICOM 数据

use dicom_transfer-syntax_registry::TransferSyntaxRegistry;
use dicom_object::mem::InMemDicomObject;

fn encode_decode_example() {
    let registry = TransferSyntaxRegistry::default(); // 使用默认注册的传输语法
    
    // 创建一个简单的 DICOM 对象
    let mut obj = InMemDicomObject::new_empty();
    obj.put_str("0008,0060", "CT").unwrap();
    
    // 编码
    let encoded = registry.encode(&obj, "1.2.840.10008.1.2.1").unwrap();
    
    // 解码
    let decoded = registry.decode(&encoded[..]).unwrap();
    
    assert_eq!(decoded.element("0008,0060").unwrap().to_str().unwrap(), "CT");
}

3. 格式转换

use dicom_transfer-syntax-registry::TransferSyntaxRegistry;

fn convert_format() {
    let registry = TransferSyntaxRegistry::default();
    
    // 假设我们有以显式 VR 小端格式编码的数据
    let explicit_le_data: Vec<u8> = get_dicom_data();
    
    // 转换为隐式 VR 小端格式
    let converted = registry.convert(
        &explicit_le_data[..],
        "1.2.840.10008.1.2",   // 源传输语法
        "1.2.840.10008.1.2.1"  // 目标传输语法
    ).unwrap();
}

高级用法

自定义编解码器

use dicom_transfer-syntax_registry::TransferSyntaxRegistry;
use dicom_encoding::transfer_syntax::AdapterFreeTransferSyntax;

fn custom_codec() {
    let mut registry = TransferSyntaxRegistry::new();
    
    // 创建自定义传输语法
    let custom_ts = AdapterFreeTransferSyntax::new(
        "1.2.3.4.5",
        "My Custom TS",
        vec!["1.2.840.10008.1.2"], // 兼容的传输语法
        // 这里需要提供实际的编解码实现
        my_encoder_fn,
        my_decoder_fn,
    );
    
    registry.register(custom_ts);
}

批量处理 DICOM 文件

use dicom_transfer-syntax_registry::TransferSyntaxRegistry;
use std::path::Path;

fn batch_convert(input_dir: &Path, output_dir: &Path) {
    let registry = TransferSyntaxRegistry::default();
    
    for entry in input_dir.read_dir().unwrap() {
        let entry = entry.unwrap();
        let path = entry.path();
        
        if path.extension().map(|e| e == "dcm").unwrap_or(false) {
            let data = std::fs::read(&path).unwrap();
            
            // 转换为JPEG有损压缩格式
            let converted = registry.convert(
                &data[..],
                "1.2.840.10008.1.2",    // 假设原始是隐式VR小端
                "1.2.840.10008.1.2.4.50" // JPEG有损压缩
            ).unwrap();
            
            let output_path = output_dir.join(entry.file_name());
            std::fs::write(output_path, converted).unwrap();
        }
    }
}

注意事项

1. 该库需要与 dicom-object 和 dicom-encoding 等其他 DICOM 相关库配合使用
2. 处理大型医学影像时要注意内存使用情况
3. 格式转换可能会导致数据精度损失（特别是转换为有损压缩格式时）

总结

dicom-transfer-syntax-registry 为 Rust 开发者提供了强大的 DICOM 数据处理能力，特别适合医学影像处理和 PACS 系统开发。通过灵活的传输语法注册和管理机制，开发者可以轻松实现各种 DICOM 数据的编解码和格式转换需求。

完整示例

下面是一个完整的示例，展示如何使用 dicom-transfer-syntax-registry 处理 DICOM 文件：

use dicom_transfer_syntax_registry::TransferSyntaxRegistry;
use dicom_object::mem::InMemDicomObject;
use std::path::Path;

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 1. 初始化传输语法注册表
    let mut registry = TransferSyntaxRegistry::new();
    
    // 注册常用传输语法
    registry.register(TransferSyntax::new(
        "1.2.840.10008.1.2", 
        "Little Endian Implicit"
    ));
    registry.register(TransferSyntax::new(
        "1.2.840.10008.1.2.1", 
        "Little Endian Explicit"
    ));
    
    // 2. 创建并编码一个DICOM对象
    let mut dicom_obj = InMemDicomObject::new_empty();
    dicom_obj.put_str("0008,0060", "CT")?;  // 模态
    dicom_obj.put_str("0010,0010", "张三")?; // 患者姓名
    
    // 编码为显式VR小端格式
    let encoded_data = registry.encode(&dicom_obj, "1.2.840.10008.1.2.1")?;
    
    // 3. 解码DICOM数据
    let decoded_obj = registry.decode(&encoded_data[..])?;
    
    // 验证解码后的数据
    assert_eq!(decoded_obj.element("0008,0060")?.to_str()?, "CT");
    assert_eq!(decoded_obj.element("0010,0010")?.to_str()?, "张三");
    
    // 4. 批量转换DICOM文件
    let input_dir = Path::new("input_dicom");
    let output_dir = Path::new("output_dicom");
    
    if !output_dir.exists() {
        std::fs::create_dir(output_dir)?;
    }
    
    for entry in input_dir.read_dir()? {
        let entry = entry?;
        let path = entry.path();
        
        if path.extension().map(|e| e == "dcm").unwrap_or(false) {
            let data = std::fs::read(&path)?;
            
            // 转换为JPEG有损压缩格式
            let converted = registry.convert(
                &data[..],
                "1.2.840.10008.1.2",    // 假设原始是隐式VR小端
                "1.2.840.10008.1.2.4.50" // JPEG有损压缩
            )?;
            
            let output_path = output_dir.join(entry.file_name());
            std::fs::write(output_path, converted)?;
        }
    }
    
    Ok(())
}

这个完整示例展示了：

1. 如何初始化传输语法注册表
2. 如何创建和编码DICOM对象
3. 如何解码DICOM数据
4. 如何进行批量文件转换

所有操作都包含错误处理，确保在实际应用中能够正确处理各种异常情况。